Schwefeltetrafluorid

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Strukturformel
Strukturformel von Schwefeltetrafluorid
Allgemeines
Name Schwefeltetrafluorid
Andere Namen

Schwefel(IV)-fluorid

Summenformel SF4
CAS-Nummer 7783-60-0
PubChem 24555
Kurzbeschreibung

farbloses Gas mit stechendem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 108,05 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

1,919 g·cm−3 (flüssig bei −73 °C)[2]

Schmelzpunkt

−121 °C[2]

Siedepunkt

−40,4 °C[2]

Dampfdruck

10 bar (20 °C)[2]

Löslichkeit

Zersetzt sich in Wasser mit heftiger Reaktion[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 280​‐​314​‐​330​‐​335
P: 260​‐​280​‐​284​‐​305+351+338​‐​310​‐​410+403Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Sehr giftig Ätzend
Sehr giftig Ätzend
(T+) (C)
R- und S-Sätze R: 26​‐​35
S: (1)​‐​9​‐​26​‐​36/37/39​‐​45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Schwefeltetrafluorid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der anorganischen Schwefelverbindungen und Fluoride.

Geschichte[Bearbeiten]

Schwefeltetrafluorid wurde 1929 von Joseph Fischer und Werner Jaenckner entdeckt. Die Darstellung gelang aus Cobalt(III)-fluorid und Schwefel, wobei der Reaktionsmischung zur Herabsetzung der Reaktivität Flussspat zugesetzt wurde. Das entstandene Schwefeltetraflourid kondensierten sie in flüssiger Luft.[5]

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Schwefeltetrafluorid wird durch direkte Fluorierung von Schwefel mit Fluor hergestellt.[1] Anstelle von Fluor ist auch die Verwendung von Trichlorfluormethan möglich.[6]

\mathrm{S + 2 \ F_2 \longrightarrow SF_4}

Im Labor kann es auch durch Reaktion von Schwefeldichlorid mit Natriumfluorid (bzw. zusätzlich mit Chlor) hergestellt werden.[1]

\mathrm{3 \ SCl_2 + 4 \ NaF \longrightarrow SF_4 + 4 \ NaCl + S_2Cl_2}
\mathrm{SCl_2 + 4 \ NaF + Cl_2 \longrightarrow SF_4 + 4 \ NaCl}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Schwefeltetrafluorid ist ein farbloses, nicht brennbares Gas mit stechendem Geruch. Es zersetzt sich in Wasser mit heftiger Reaktion sowie bei Erhitzung, wobei Fluorwasserstoff entsteht. Es besitzt eine kritische Temperatur von 91 °C, der Tripelpunkt liegt bei einer Temperatur von −121 °C und einem Druck von 1,7 mbar.[2] Es wirkt als schwache Lewis-Säure und bildet zum Beispiel 1:1 Addukte mit organischen Basen wie Pyridin und Triethylamin.

Struktur[Bearbeiten]

Bindungslängen und Winkel im Schwefeltetrafluorid-Molekül

Schwefeltetrafluorid besitzt neben seinen Fluorsubstituenten ein nicht bindendes Elektronenpaar und bildet somit insgesamt eine – auf die axialen Positionen bezogene – verzerrte trigonale Bipyramide. Das freie Elektronenpaar besetzt hierbei eine der drei äquatorialen Position und zwei Fluorsubstituenten die beiden anderen. Im 19F-NMR-Spektrum wird bei Raumtemperatur jedoch nur ein einziges F-Signal beobachtet, da alle Fluoratome zu schnell ihre Plätze tauschen.[7]

Verwendung[Bearbeiten]

Schwefeltetrafluorid wird als Fluorierungsmittel anorganischer Oxide, Sulfide oder Carbonyle[8] bzw. besonders der Ketogruppe C=O zu CF2 verwendet.[2]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Georg Brauer; Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Band 1, S. 183f, ISBN 3432023286.
  2. a b c d e f g h Eintrag zu CAS-Nr. 7783-60-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Juni 2010 (JavaScript erforderlich).
  3. a b Datenblatt Sulfur tetrafluoride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. April 2011 (PDF).
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5.  Joseph Fischer, Werner Jaenckner: Eine neue Fluor-Schwefelverbindung, das Schwefel-4-fluorid (vorläufige Mitteilung). In: Zeitschrift für Angewandte Chemie. 42, Nr. 31, 3. August 1929, ISSN 00448249, S. 810–811, doi:10.1002/ange.19290423105.
  6. D. Naumann 1, Dr. (Mrs.) D. K. Padma: Die Darstellung von Schwefeltetrafluorid aus den Elementen bei tiefer Temperatur in einem inerten Lösungsmittel. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1973, 401, 1, S. 53–56, doi:10.1002/zaac.19734010108.
  7. M. Pavone, V. Barone, I. Ciofini, C. Adamo, J. Chem. Phys., (2004) 120, 9167–9174.
  8. Holleman, Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie, S.564, ISBN 978-3110126419.